অসিলোস্কোপ ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন পরিমাপ পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ পরিমাপ সমস্যা
পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ বিশ্লেষণের প্রক্রিয়ায়, পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ ওয়েভফর্ম পর্যবেক্ষণ করতে এবং এর প্রশস্ততা পরিমাপ করার জন্য একটি অসিলোস্কোপ ব্যবহার করা আরও ক্লাসিক পদ্ধতি, যাতে পাওয়ার সাপ্লাই শব্দের উৎস নির্ধারণ করা যায়। যাইহোক, ডিজিটাল ডিভাইসের ভোল্টেজ ধীরে ধীরে কমে যাওয়ায় এবং কারেন্ট ক্রমান্বয়ে বাড়তে থাকায় পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইন আরও কঠিন হয়ে ওঠে এবং পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ মূল্যায়নের জন্য আরও কার্যকরী পরীক্ষার পদ্ধতি ব্যবহার করা প্রয়োজন। এই নিবন্ধটি পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ বিশ্লেষণ করতে ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন পদ্ধতি ব্যবহার করার একটি কেস। যখন টাইম ডোমেন ওয়েভফর্ম পর্যবেক্ষণ করে ত্রুটিটি সনাক্ত করা যায় না, সময়-ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরটি FFT (ফাস্ট ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম) পদ্ধতির মাধ্যমে সঞ্চালিত হয় এবং টাইম ডোমেন পাওয়ার সাপ্লাই নয়েজ ওয়েভফর্ম বিশ্লেষণের জন্য ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে রূপান্তরিত হয়। সার্কিট ডিবাগ করার সময়, সময় ডোমেন এবং ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন দৃষ্টিকোণ থেকে সংকেত বৈশিষ্ট্যগুলি দেখা কার্যকরভাবে ডিবাগিং প্রক্রিয়াটিকে দ্রুততর করতে পারে।
একক বোর্ড ডিবাগিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, এটি পাওয়া গেছে যে একটি নেটওয়ার্কের পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ 80mv পৌঁছেছে, যা ডিভাইসের প্রয়োজনীয়তা অতিক্রম করেছে। ডিভাইসটি স্থিরভাবে কাজ করতে পারে তা নিশ্চিত করার জন্য, পাওয়ার সাপ্লাইয়ের শব্দ কমাতে হবে।
এই ফল্ট ডিবাগ করার আগে, পাওয়ার সাপ্লাই শব্দ দমন নীতিগুলি পর্যালোচনা করুন। পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন নেটওয়ার্কের বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড শব্দ দমন করতে বিভিন্ন উপাদান ব্যবহার করে। ডিকপলিং উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে পাওয়ার রেগুলেশন মডিউল (ভিআরএম), ডিকপলিং ক্যাপাসিটার, পিসিবি পাওয়ার গ্রাউন্ড প্লেন পেয়ার, ডিভাইস প্যাকেজ এবং চিপ। ভিআরএম-এ একটি পাওয়ার চিপ এবং পেরিফেরাল আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্স রয়েছে, যা প্রায় DC থেকে কম ফ্রিকোয়েন্সি পর্যন্ত কাজ করে (প্রায় 100K)। এর সমতুল্য মডেলটি একটি রোধকারী এবং একটি সূচনাকারীর সমন্বয়ে গঠিত একটি দুটি উপাদানের মডেল। মিড-ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড (প্রায় 10K থেকে 100M) সম্পূর্ণরূপে কভার করার জন্য একাধিক ক্রম মাত্রার ক্যাপাসিটরের সাথে ডিকপলিং ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা ভাল। ওয়্যারিং ইন্ডাকট্যান্স এবং প্যাকেজ ইন্ডাকট্যান্সের অস্তিত্বের কারণে, এমনকি যদি প্রচুর সংখ্যক ডিকপলিং ক্যাপাসিটার স্ট্যাক করা হয়, তবে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করা কঠিন হবে। PCB পাওয়ার সাপ্লাই গ্রাউন্ড প্লেন একটি প্লেট ক্যাপাসিটর গঠন করে, যার একটি ডিকপলিং প্রভাবও রয়েছে, প্রায় দশ মেগাবাইট। চিপ প্যাকেজিং এবং চিপগুলি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের জন্য দায়ী (100M এর উপরে)। বর্তমান হাই-এন্ড ডিভাইসগুলি সাধারণত প্যাকেজে ডিকপলিং ক্যাপাসিটার যুক্ত করে। এই সময়ে, PCB-তে ডিকপলিং পরিসীমা দশ মেগাবাইট বা এমনকি কয়েক মেগাবাইটে কমানো যেতে পারে। অতএব, যখন বর্তমান লোড অপরিবর্তিত থাকে, তখন আমাদের শুধুমাত্র নির্ধারণ করতে হবে কোন ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে ভোল্টেজ শব্দটি প্রদর্শিত হবে এবং তারপর এই ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের সাথে সম্পর্কিত ডিকপলিং উপাদানগুলিকে অপ্টিমাইজ করতে হবে। দুটি ডিকপলিং উপাদান সন্নিহিত ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডগুলিতে সহযোগিতা করবে, তাই ডিকপলিং উপাদানগুলির সমালোচনামূলক পয়েন্টগুলি বিশ্লেষণ করার সময় সন্নিহিত ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডগুলিতে ডিকপলিং উপাদানগুলিকেও বিবেচনায় নেওয়া উচিত।
প্রথাগত পাওয়ার সাপ্লাই ডিবাগিং অভিজ্ঞতার উপর ভিত্তি করে, মিড-ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে পাওয়ার সাপ্লাই নেটওয়ার্কের প্রতিবন্ধকতা যাতে অ্যাপ্লিকেশনের প্রয়োজন মেটাতে পারে তা নিশ্চিত করার জন্য পাওয়ার সাপ্লাই নেটওয়ার্কের ইম্পিডেন্স মার্জিন বাড়ানোর জন্য কিছু ডিকপলিং ক্যাপাসিটার প্রথমে নেটওয়ার্কে যুক্ত করা হয়েছিল। দৃশ্যকল্প ফলাফল হল লহরে মাত্র কয়েকটি mV হ্রাস, একটি ন্যূনতম উন্নতি। এই ফলাফলের জন্য বেশ কয়েকটি সম্ভাবনা রয়েছে: 1. শব্দ কম ফ্রিকোয়েন্সিতে এবং এই ডিকপলিং ক্যাপাসিটারগুলির সীমার মধ্যে নয়; 2. ক্যাপাসিট্যান্স যোগ করা পাওয়ার নিয়ন্ত্রক VRM এর লুপ বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে এবং ক্যাপাসিট্যান্সের কারণে প্রতিবন্ধকতা হ্রাস VRM এর সাথে সম্পর্কিত। অবনতি অফসেট হয়. এই প্রশ্নটি মাথায় রেখে, আমরা পাওয়ার সাপ্লাই শব্দের বর্ণালী বৈশিষ্ট্যগুলি দেখতে এবং সমস্যার উত্স সনাক্ত করতে অসিলোস্কোপের ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন বিশ্লেষণ ফাংশন ব্যবহার করার কথা বিবেচনা করেছি।
অসিলোস্কোপের ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন বিশ্লেষণ ফাংশন ফুরিয়ার ট্রান্সফর্মের মাধ্যমে উপলব্ধি করা হয়। ফুরিয়ার ট্রান্সফর্মের সারমর্ম হল যে কোনো সময় ডোমেইন সিকোয়েন্সকে বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সির সাইন ওয়েভ সিগন্যালের অসীম সুপারপজিশন হিসেবে প্রকাশ করা যেতে পারে। আমরা এই সাইন তরঙ্গগুলির ফ্রিকোয়েন্সি, প্রশস্ততা এবং ফেজ তথ্য বিশ্লেষণ করি, যা একটি বিশ্লেষণ পদ্ধতি যা সময় ডোমেন সংকেতকে ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে পরিবর্তন করে। একটি ডিজিটাল অসিলোস্কোপ দ্বারা নমুনাকৃত ক্রমটি একটি পৃথক ক্রম, তাই আমাদের বিশ্লেষণে ফাস্ট ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম (FFT) সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। এফএফটি অ্যালগরিদমটি ডিসক্রিট ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম (ডিএফটি) অ্যালগরিদম থেকে অপ্টিমাইজ করা হয়েছে। গণনার পরিমাণ বিভিন্ন মাত্রার ক্রম দ্বারা হ্রাস করা হয় এবং যত বেশি পয়েন্ট গণনা করা প্রয়োজন, গণনায় সঞ্চয় তত বেশি হবে।
